JP2810061B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子、磁気バブル素子などの製造工程
で行なわれるリソグラフイ技術に係り、特に微細パター
ン形成を有する半導体装置の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
半導体素子や磁気バブルの微細化、高集積化に伴なつ
て、リソグラフイ工程に用いられる投影露光装置には、
転写できるパターンの微細化、高解像度化が要求されて
いる。投影露光装置がどの程度微細なパターンまで転写
できるかを表わす解像力は、レテイクル上のパターンが
ウエーハ上に転写された時、隣接する2ケ所の明部が分
離できるかどうかで評価される。この解像力を向上させ
る一手法として、レテイクル上の隣接する2ケ所の透過
部分の露光光に位相差を与えればよいことが知られてい
る。従来、露光光に位相差を与えるレテイクルパターン
については、例えば特開昭58−173744が挙げられる。こ
の従来例では、実用に耐えうるレテイクルの構造および
その製造方法は開示されていない。また、半導体装置の
電荷蓄積キャパシタのパターン形成については特開昭59
−231851に記載されているが、位相シフトマスクを用い
たパターン形成については記載されていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術においては、電子線露光を用いた位相シ
フトパターン描画時の帯電防止について配慮がされてお
らず、電子線描画時に被描画基板に電子が帯電し、パタ
ーン寸法の変動、パターン位置誤差の発生等が問題とな
つていた。
原画パターンの描画時にはガラス基板上全面に通常Cr
膜(遮光膜)があるため、Cr膜を通してアースされるた
め、帯電は起こらない。一方、位相シフトパターンの描
画は、ほとんどCr膜の無い透過部となるため、帯電が発
生する。
本発明の目的は、位相シフトパターン描画時に帯電が
起こらないプロセスを構築することにある。本発明の他
の目的は、半導体装置の微細な繰り返しパターンを解像
度よく形成することにある。また、本発明の他の目的
は、半導体装置の電荷蓄積キャパシタを形成するにあた
り、限られた専有面積の中で、できるだけ容量の大きい
キャパシタを形成できるような技術を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、位相シフトパターンの電子線露光時に、
帯電防止手段を具備したプロセスを使用することにより
達成される。
帯電防止はガラス基板、位相シフト膜、電子線レジス
トのいづれかに導電性を持たせるか、あるいは、各層の
間あるいはレジスト上に導電膜を介在させることにより
達成される。すなわち、電位がアースされるような構造
にすることが必要である。また、本発明は、半導体装置
の電荷蓄積キャパシタのパターン群を形成する工程を含
む半導体装置の製造方法であって、遮光部で囲まれた光
透過領域の中に透過光の位相が該光透過部を透過した光
の位相と反転する位相シフト部が市松模様に配置され、
最外周の位相シフト部は、端部が前記遮光領域と接する
位置に形成されているホトマスクに、光を照射して、前
記遮光部と互いに位相が反転した前記位相シフト部の透
過光と該位相シフト部が形成されていない光透過領域の
透過光の干渉により、前記半導体ウエハに前記ホトマス
クの前記位相シフト部に対応する前記蓄積電荷のキャパ
シタのパターン群を露光してパターン形成することを特
徴とする半導体装置の製造方法により、達成される。
〔実施例〕
[参考例] 以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。
第1図aに示すように、ガラス基板1上に通常の方法
でCrから成る遮光膜2を形成する。次に通常の方法で透
過部2−1,2−2,2−3から成る原画パターンと合わせタ
ーゲツトパターン2−4を同時に形成する。次に位相シ
フト層3を全面に被着した。
次に第1図bに示すように、全面にレジスト4を被着
し、合わせターゲツト部5のみレジスト及び位相シフト
層を除去した。しかる後、合わせターゲツトパターン2
−4のCr膜をマスクとしてガラス基板1をエツチングし
凹形状の合わせターゲツトパターン6を形成した。レジ
スト4を除去した後第1図Cに示すように、電子線レジ
スト7を全面に形成し、さらにその上にAl膜を50nmの厚
さで形成した。Al膜は帯電防止用のものであり、膜厚10
0nm以下で十分である。しかる後、所望の位置に電子線
9で位相シフトパターンを描画した。この時のパターン
位置合わせはターゲツトパターン6を用いた。ターゲツ
トパターン6は深い凹パターンであるため、ターゲツト
からの二次電子像が鮮明であり、良好な合わせ精度が得
られた。なお、Crパターンのみのターゲツトでは良好な
信号像が得られず、パターン合わせは困難であつた。
次に第1図dに示すように、アルカリ系の現像液を電
子線レジスト7の現像感度以下の濃度に調合し、この液
によりAl膜8を除去した。次に現像液濃度をレジスト現
像に好適な濃度に調合し現像を行ないレジストパターン
4′を形成した。この時、Al膜除去はレジスト現像液を
希釈して用いたため、レジストの変質等は発生せず次の
現像を良好な特性で行なうことができた。次にレジスト
パターン4′をマスクとして位相シフト層3をエツチン
グし、位相シフトパターン3′を形成した。次にレジス
トパターン4′を除去し、位相シフト型レテイクルが作
成できた。
上記実施例では位相シフト層3には塗布ケイ素化合物
を用い、膜厚tは照明光の位相反転条件1式を満足する
値とした。
ここでλ=365nm,n=1.47である。この時t=388nmと
なり、本実施例では390nmとした。電子線レジストはRD
−2000N(日立化成工業KK)を用い、現像液はNMD−3
(東京応化工業KK)を用いた。
レジストをマスクとした位相シフト層3のエツチング
には弗化水素酸の希釈液を用いた。パターン2−3及び
2−1上の位相シフト層のエツチングが終ると基板ガラ
スが露光しエツチングされる心配が有るが、位相シフト
材である塗布ケイ素化合物のエツチング速度が基板ガラ
スの約10倍であつたので問題とならなかつた。材料によ
つて基板とのエツチングの選択比が小さい場合が有る。
この場合は、位相シフト層と基板の間にエツチングのス
トツプ層を介在させることが望ましい。
本実施例で上記条件で行つたが、これに限るものでは
なく、たとえば、ガラス基板とCr膜の間あるいはCrパタ
ーン形成後全面に導電膜を形成しても同様の効果が得ら
れる。あるいは、単層の電子線レジスト7を多層レジス
トとしてその多層膜のいずれかを導電膜とすることも有
効である。また、露光波長も、365nmに限らず、他の紫
外線、エキシマレーザ光などでも有効なことは言うまで
もない。
また、本実施例の変形として、位相シフト層3が遮光
膜2とガラス基板1の間に有る場合についても、ほぼ同
様の工程で位相シフト型レテイクルが作成できる。たと
えば、用いるレテイクルブランスの構造をガラス基板、
Si3N4,SiO2,Crの4層構造としたのが代表例である。こ
こでSi3N4膜は位相シフト層となるSiO2の不要部分をエ
ツチング除去する際のガラス基板のエツチングを防止す
る役目をする。SiO2は位相シフト層、Crは遮光膜であ
る。上記、構造は一例であり、これに限らず、ガラス基
板と位相シフト材料のエツチング選択比が十分大きい場
合、エツチングストツパーは不要である。さらに上記材
料もこれに限らず、本発明の目的を満足するものであれ
ば他の材料を用いても良い。
[実施例1] 本発明の第2の実施例を以下に説明する。ここでは特
に微細スペース形成に好適な位相シフト型マスク構造を
示す。第2図に本発明のマスク構造と、このマスクで得
られる透過光の振幅およびこれに対応するウエーハ上で
の光強度を示す。第2図(a)に示すようにガラス基板
10にCrからなる遮光膜11が形成されており透過部12内
に、透明膜からなる位相シフタ13を形成した。このマス
クを透過した光の振幅分布は第2図(b)に示すよう
に、位相シフタの有る部分の位相が反転する。この光が
ウエーハ上に投影されると、第2図(c)に示すよう
に、光強度は位相の反転部で0となり、ネガレジストを
使つたパターン形成では極微細な溝が形成される。
本実施例の改良例として、位相反転の境界部に遮光膜
を設けることにより、線幅制御の良好なパターン形成が
可能となる。
[実施例2] 実施例2のマスク構造を半導体記憶素子の製造に適用
した例を示す。DRAMダイナミツク ランダム アクセス
メモリ:Dynamic Random Access Memory)の代表的な
セル構造である積層容量型セルの製造工程における蓄積
容量部のパターン形成に実施例2の位相シフト型マスク
を用いた。
第3図に従来法で得られたパターンと本発明によるパ
ターンの平面形状を示した。第3図(a)は従来法のマ
スクを用いて得られたパターン形状を示す。蓄積容量部
13の間隔14はリソグラフイの解像限界まで微細化できた
が、それ以下の寸法ではパターン間でシヨートが発生し
た。ここで用いた開口数0.42のi線(365nm)用レンズ
では解像限界は0.5μmであつた。これに対し、第3図
(b)に示すように、本発明を適用した例では蓄積容量
部13′の間隔14′のレンズの解像限界以下まで微細化で
き、0.1μmの間隔が解像できた。
したがつて、本発明によれば、従来法の蓄積容量部の
配列ピツチ15と同一ピツチにもかかわらず、蓄積容量部
の面積を大幅に増大できる。本実施例で製造したDRAMの
蓄積容量を測定した結果、メモリ1ビツト当り本発明で
は38fFとなり、従来法の20fFに対し、約2倍の容量が得
られ、信頼性の高い素子が製造できた。別の見方をすれ
ば従来法と同じ蓄積容量面積で良い場合は間隔15をより
小さくすることが可能であり、セル面積の縮小が実現で
き、チツプサイズの縮小化が達成できる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、位相シフトパターンの
電子線露光時に基板の帯電は発生せず、良好な位相シフ
トパターンが形成できる。たとえば本実施例において
は、原画パターンと位相シフトパターンの位置ずれは0.
3μm以下であり、得られたパターンの寸法精度も±0.2
μm以下であつた。
さらに位相シフトマスクの特性を十分に生かしたマス
ク構造により、超微細なパターンの形成も可能となり、
半導体記憶素子等の特性改善あるいは面積の縮小化にも
有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のホトマスクの製造工程を示す断面図、
第2図は本発明のマスク構造を示す断面図、および、得
られる透過光の振幅分布及び光強度を示す図、第3図は
従来例と本発明の実施例による形成パターンの平面図で
ある。 1,10……ガラス基板、2,11……遮光膜Cr、3,13……位相
シフト層、7……電子線レジスト、8……Al、13……蓄
積容量部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺澤 恒男 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 木村 紳一郎 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−79447(JP,A) 特開 昭62−195120(JP,A) 特開 昭61−292643(JP,A) 特開 昭58−173744(JP,A) 特開 昭62−92438(JP,A) 特開 昭62−189468(JP,A) 特開 平2−34854(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03F 1/00 - 1/16 H01L 21/30

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体装置の電荷蓄積キャパシタのパター
    ン群を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であっ
    て、遮光部で囲まれた光透過領域の中に透過光の位相が
    該光透過部を透過した光の位相と反転する位相シフト部
    が市松模様に配置され、最外周の位相シフト部は、端部
    が前記遮光領域と接する位置に形成されているホトマス
    クに、光を照射して、前記遮光部と互いに位相が反転し
    た前記位相シフト部の透過光と該位相シフト部が形成さ
    れていない光透過領域の透過光の干渉により、前記半導
    体ウエハに前記ホトマスクの前記位相シフト部に対応す
    る前記蓄積電荷のキャパシタのパターン群を露光してパ
    ターン形成することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】前記位相シフト部と前記光透過領域の位相
    反転の境界部に線幅制御のための遮光膜が設けられてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造
    方法。
  3. 【請求項3】半導体装置の電荷蓄積キャパシタのパター
    ン群を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であっ
    て、遮光部で囲まれた光透過領域の中に透過光の位相が
    該光透過部を透過した光の位相と反転する位相シフト部
    が二次元的に複数配置らえ、最外周の位相シフト部は、
    端部が前記遮光領域と接する位置に形成されているホト
    マスクに光を照射して、前記位相シフト部を透過した光
    と該位相シフト部が形成されていない光透過領域を透過
    した光の干渉により、前記半導体ウエハに前記蓄積電荷
    キャパシタが碁盤の目状に配置されたパターンを形成す
    ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】遮光領域と、第一の光透過領域と、透過光
    の位相が前記第一の光透過領域を透過した光の位相と反
    転し前記第一の光透過領域と前記遮光膜を介して隣接す
    る第二の光透過領域を有するマスクに光を照射して、半
    導体装置の電荷蓄積キャパシタが碁盤の目状に配置され
    たパターンを形成することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5298365A (en) 1990-03-20 1994-03-29 Hitachi, Ltd. Process for fabricating semiconductor integrated circuit device, and exposing system and mask inspecting method to be used in the process
JPH05165189A (ja) * 1991-12-12 1993-06-29 Hitachi Ltd 光学マスク及びその修正方法
JPH05241321A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Hitachi Ltd 光学マスク及びその修正方法
US5246800A (en) * 1991-09-12 1993-09-21 Etec Systems, Inc. Discrete phase shift mask writing
JP2874406B2 (ja) * 1991-10-09 1999-03-24 株式会社日立製作所 位相シフタマスクの欠陥修正方法
US5411824A (en) * 1993-01-21 1995-05-02 Sematech, Inc. Phase shifting mask structure with absorbing/attenuating sidewalls for improved imaging
AU5681194A (en) * 1993-01-21 1994-08-15 Sematech, Inc. Phase shifting mask structure with multilayer optical coating for improved transmission
US5418095A (en) * 1993-01-21 1995-05-23 Sematech, Inc. Method of fabricating phase shifters with absorbing/attenuating sidewalls using an additive process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5579447A (en) * 1978-12-09 1980-06-14 Dainippon Printing Co Ltd Photomask substrate and photomask
EP0090924B1 (en) * 1982-04-05 1987-11-11 International Business Machines Corporation Method of increasing the image resolution of a transmitting mask and improved masks for performing the method
JPH0690504B2 (ja) * 1985-06-21 1994-11-14 株式会社日立製作所 ホトマスクの製造方法
JPH0738372B2 (ja) * 1985-10-18 1995-04-26 工業技術院長 パタンの形成方法
JPH0690507B2 (ja) * 1986-02-17 1994-11-14 株式会社日立製作所 ホトマスク,及びそれを用いた投影露光方法、並びにホトマスクの製造方法
JPS62195120A (ja) * 1986-02-21 1987-08-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体集積回路の位置合せマ−ク加工法
JP2865685B2 (ja) * 1988-03-16 1999-03-08 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法

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